Butadiene nitrile резеңке: қасиеттері, өндірісі, қолдану

Бутадиен-нитрильді резеңке (BNK) оңтайлы беріктігі бар түрлі резеңке бұйымдарын өндіруге арналған шикізаттың негізгі түрі болып табылады. Бұл акрилонитрилмен (NAC) бутадиенді сополимерлеу арқылы алынған синтетикалық полимерлі материал. Нитрил, дивинил нитрил, бутадиен-акрилонитрильді каучуктар немесе бутакрил деп атауға болады. Халықаралық таңбаға осы материал NBR (нитрид-бутагенератор) деп аталады, отандық дизайнда - ССН (синтетикалық нитрильді резеңке).

Қолданылатын жерде

Резеңке бұйымдарының бұл түрі химиялық агрессиялы ортада резеңке бұйымдардың оңтайлы қарсылығын қамтамасыз ететін салаларда жиі қолданылады. Бутадиен-нитрильді резеңке сияқты жоғары қасиеттердің маңызы өте жоғары серпімділік пен шағын қалдықты деформация. Бұл материал химиялық белсенді заттармен тікелей байланыста болатын резеңке элементтерді өндіруде кеңінен қолданылады - бұл барлық тығыздағыштар, тығыздауыштар, резеңке бұрғылау түйіндері, отын және май шлангтары, жетек белдіктер, автокөлік отын цистерналары, авиациялық және мұнай өнеркәсібі, Басқа өнімдер.

Бұл резеңкеден жасалған бұйымдар майлы сұйықтықтарда, антифризде және суда емес. Мұндай материалдың кейбір түрлері арнайы беріктік пен беріктігі бар электр сымдары мен резеңке қолғаптарынан жасалған. Ол әртүрлі желімдерді, тығыздағыштарды және құрастыру көбігін өндіруде қолданылады. Резеңке - бұл желімдерді өндірудің негізі.

Бұл резеңке қашан және қайда пайда болды?

Будадиен-нитрилді резеңкеден өндіру 1934 жылы Германияда тіркелді. Сол кезде неміс ғалымдары бірегей материал жасап, оны «Бұз-Н» деген атаумен патенттеді. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде жаңа материалдар әскери салаларда өте танымал болды.

Табиғи шикізаттың жетіспеушілігінен АҚШ жоғарғы басшылығы бутадиен-нитрилді резеңке және резеңке бұйымдарға арналған басқа да синтетикалық шикізатты өндірудің белсенді дамуын қамтамасыз ететін арнайы бағдарламаны іске қосты. Осы бағдарлама бойынша өндірілген материал GR-N деп аталды. Бүгінгі күні BNK арнайы мақсаттар үшін ең көп талап етілетін резеңкеден орынға шықты. Ол 20-дан астам елде өндіріледі.

BNK өндірісі

Материалдың бұл түрі су эмульсиясындағы құрылымдық полимерлеу арқылы алынады. Процесс жоғары және төмен температураларда жүзеге асырылады. Оларды өндіруге арналған негізгі мономерлер - белгілі бір пропорцияда араласқан бутадиен-1,3 және акрилонитрил (NAC). Бұл заттар температураға тәуелді емес. Статистикалық сополимеризация заңдарын ескере отырып, мономерлердің бұл тандемі мономерлер қоспасында шамамен 40% акрилонитрилден тұратын азеотропты композицияның қасиеттеріне ие болуы керек.

Резеңкедің осы түрін өндіру кезінде полимерлеу үшін пайдаланылатын эмульгаторларды коагуляциялау кезінде толық тазарту қажет. Өндірілген каучуктарда минералды және ұшпа қоспалардың күлінен аз мөлшерде (1% артық емес) рұқсат етіледі. Түсті немесе түссіз антиоксиданттармен толтырылуы мүмкін.

BNC дегеніміз не?

Біздің елімізде бутадиен-нитрилді резеңке-18 (ССН-18), бутадиен-нитрильді резеңке-26 (ССН-26) және бутадиен-нитриленді резеңке-40 (ССН-40) сияқты каучуктар шығарылады. Бағалардағы сандық индекс полимерлердегі акрилонитрилдің бірлігін көрсетеді. Олар тиісінше 18, 26 немесе 40% нитрилді акрил қышқылын қамтуы мүмкін.

Құрамдас ингредиенттердің санын өзгерту нәтижесінде алынған материалдың әртүрлі қасиеттеріне қол жеткізуге болады. Акрилонитрилдің пайызына байланысты каучуктің қасиеттері қаттылық, май тұтқырлығы және бензинге төзімділікке байланысты өзгеруі мүмкін. NAC үлесі құрылымдық бірліктердің молекулалық әсеріне әсер етеді. Бұл фактор ұлттық экономиканың белгілі бір аудандарында бутадиен нитрилді резеңке қолдануға әсер етеді. Дегенмен, ол өнеркәсіптік резеңке бұйымдардың үлкен ауқымын жасау үшін шикізат ретінде пайдаланылады.

Материалдың кемшіліктері

BNK-нің қосылуы арқылы шығарылатын резеңке бұйымдарға тамаша параметрлері бар толық жиынтығы бар (қарамастан, созылу, ұзарту, жыртылу мен абразивтілігіне берік, мықты мұнай және бензинге төзімділік), бұл материалда кейбір кемшіліктер бар.

Тетіктердің жылдамдығының жоғарылауымен және салқындатқыш майдың болмауымен байланысты жұмыс жағдайларының қатаюы резеңке элементтер тек +150 градусқа дейін температурада жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Жұмыс температурасы осы мәннен жоғары көтерілген сайын, BNC базасында құрылған резеңке бұйымдарды құрылымдау, содан кейін бұзылу орын алады. Басқаша айтқанда, қызған резеңке қатты және мыжылған болады.

Төмен температуралардың әсері, сонымен қатар, бутадиен-нитрилді резеңке қолданылған резеңке өнімдерге теріс әсер етеді. Олар үшін оңтайлы температура -35 ° C төмен емес жұмыс температурасы деп есептеледі.

Резеңкелердің заманауи модификациясы

Бірегей қасиеттері бар резеңке бұйымдарды жасау үшін резеңкеден жасалған қазіргі заманғы модификациялар қолданылады. Модификациядағы перспективті жетістіктердің бірі гидрогенизацияланған бутадиен-нитрильді каучуктар болып табылады. Олар резеңке өнімдерінің әртүрлі түрлеріне арналған керемет технологиялық қасиеттерге ие.

Резеңке түрлендірілген резеңкеден жасалған резеңке ауа райының тұрақтылығына (-50 градусқа дейін) және жұмыс температурасының +160 градусқа дейін тұрақты көрсеткіштерін береді. Бутадиен-нитрил резеңкеден жасалған бұйымдарға, жыртылуға және төзімділікке төзімді. Химиялық агрессивті бұқаралық ақпарат құралдарының белсенді әсеріне жақсы қарсылық бар. Алайда, бұл резеңке де күшті және серпінді емес. Сондықтан, материалдың технологиялық қасиеттерін жақсарту үшін ол әдеттегі бутадиен-нитрил каучуктарымен үйлесімде қолданылады.

Вулканизация

Бутадиен-нитрильді каучоктарды вулканизациялау процесі күкірттен, сондай-ақ тиурам, органикалық пероксидтер, алкилфенол-формальдегидті шайырлар және органохлор қосындылары арқылы жүзеге асырылады. Температура 140 градустан 190 градусқа дейін өзгеруі мүмкін. Бұл процесс барысында үлкен вулканизация платасы пайда болады. NAC-тың мазмұны көбеюі вулканизация жылдамдығын арттыруға ықпал етеді. Алынған каучуктердің сапасы вулканизаторлардың тән ерекшеліктері бойынша бағаланады.

Сипаттар

BNC-дің қасиеттері акрилонитрилдің мазмұны бойынша анықталады. Резеңкелердің бұл түрі кетондарда, кейбір көмірсутегі ерітінділерінде және эфирлерде оңай еритін болады. Алифаттық көмірсутектер мен алкоголь бутадиен-нитрил каучиктерді ерітуге іс жүзінде әсер етпейді. Материал акрилонитрилінің құрамының ұлғаюы полимерлі тізбектер арасында молекулярлық әрекетке ықпал етеді: материалдың құрамында NAK көбейген сайын, витрифицикацияның температуралық режимі артады. NAC құрамының жоғарылауы диэлектрлік қасиеттерін төмендетеді, хош иісті еріткіштерде ерігіштігі дәрежесін төмендетеді және алифаттық көмірсутектердегі ісік қарсылығын арттырады.

Резеңке полимерлеу ағынына қарай әртүрлі пластоэффективалық сипаттамалармен дайындалуы мүмкін. Олар:

• Өте қатты (Defo 21.5 - 27.5 N сәйкес қаттылық). Мұндай каучукты таңбалау кезінде «T» әрпі оның атына қосылады.
• Қатты (Defo 17.5 - 21.5 N сәйкес қаттылық).
• Жұмсақ (Defo 7.5 - 11.5 N сәйкес қаттылық). Мұндай резеңкеге таңбаланған кезде «M» әрпі оның атына қосылады.

Эмульгаторлар ретінде алкил сульфаттарының қатысуымен шығарылған BNK үшін маркаға «С» әрпі қосылады. Мысалы, SKN-26MS - бұл жұмсақ резеңке, оның құрамында NAK концентрациясының 26% -ы бар, ал дайындық барысында биологиялық ыдыратуға болатын алкилсульфонат эмульгаторы пайдаланылған.